Tổng quan nghiên cứu

Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đang trở thành vấn đề cấp bách toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt và tác động tiêu cực đến môi trường. Tại Việt Nam, nhu cầu năng lượng sơ cấp tăng khoảng 6% mỗi năm trong giai đoạn 2010-2019, với tổng tiêu thụ năng lượng cuối cùng tăng 1,63 lần từ 36,24 triệu TOE lên 59,17 triệu TOE trong giai đoạn 2007-2017. Bệnh viện Đa khoa tỉnh Lào Cai, với mức tiêu thụ điện năng năm 2022 đạt 3,25 triệu kWh, là một trong những cơ sở y tế trọng điểm cần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng nhằm giảm chi phí và bảo vệ môi trường.

Luận văn tập trung nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Lào Cai trong khoảng thời gian từ tháng 5/2023 đến tháng 11/2023. Mục tiêu chính là đánh giá thực trạng sử dụng năng lượng, xác định tiềm năng tiết kiệm và đề xuất các giải pháp quản lý và kỹ thuật phù hợp nhằm giảm tổn thất năng lượng, nâng cao hiệu quả sử dụng, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển bền vững trong lĩnh vực y tế. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ bệnh viện giảm chi phí vận hành, đồng thời góp phần thực hiện các chính sách quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, hướng tới mục tiêu tăng trưởng xanh và phát triển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý năng lượng hiện đại, trong đó có:

  • Lý thuyết sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (SD NLTK&HQ): Định nghĩa việc áp dụng các biện pháp quản lý và kỹ thuật nhằm giảm tổn thất và mức tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo mục tiêu sản xuất và sinh hoạt.
  • Mô hình kiểm toán năng lượng: Phương pháp đo lường, phân tích, tính toán và đánh giá mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm và đề xuất giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả.
  • Khái niệm chỉ số hiệu quả năng lượng (EnPI): Chỉ số dùng để thiết lập mục tiêu sử dụng năng lượng hiệu quả cho các cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm.
  • Phân tích kinh tế kỹ thuật: Bao gồm các chỉ số như NPV (giá trị hiện tại thuần), IRR (hệ số hoàn vốn nội tại), thời gian hoàn vốn nhằm đánh giá tính khả thi của các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
  • Các khái niệm chuyên ngành: như hệ số công suất cosφ, biến tần điều chỉnh tốc độ (VSD), hệ thống HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), và các thiết bị tiết kiệm năng lượng như đèn LED, phim cách nhiệt, máy bơm nhiệt (Heat Pump).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp tài liệu, khảo sát thực tế và kiểm toán năng lượng tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Lào Cai. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ các hệ thống thiết bị tiêu thụ năng lượng trong bệnh viện với 795 cán bộ nhân viên, hoạt động 24/24 suốt 365 ngày.

  • Thu thập dữ liệu: Sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng như đồng hồ đo điện, thiết bị phân tích sóng hài, thiết bị đo nhiệt độ, độ rọi, lưu lượng nước, khí thải.
  • Phân tích dữ liệu: Áp dụng phương pháp kiểm toán năng lượng theo quy trình 6 bước, từ xác định phạm vi, thu thập dữ liệu, đo đạc thực địa đến phân tích tiềm năng tiết kiệm và đề xuất giải pháp.
  • Phân tích kinh tế kỹ thuật: Tính toán NPV, IRR, thời gian hoàn vốn dựa trên chi phí đầu tư, chi phí vận hành và tiết kiệm năng lượng dự kiến.
  • Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 5/2023 đến tháng 11/2023, đảm bảo thu thập dữ liệu đầy đủ và phân tích chính xác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng tiêu thụ năng lượng: Năm 2022, bệnh viện tiêu thụ khoảng 3,25 triệu kWh điện, với hệ số công suất cosφ trung bình từ 0,92 đến 0,95 tại các khu vực khác nhau, cho thấy hiệu quả sử dụng điện chưa tối ưu. Ví dụ, khối nhà 7 tầng tiêu thụ trung bình 139,2 kW với cosφ 0,94.

  2. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng: Chiếu sáng chiếm khoảng 20% tổng điện năng tiêu thụ. Việc thay thế đèn huỳnh quang T8 bằng đèn LED tuýp có thể giảm tiêu thụ điện năng từ 25-40%, đồng thời giảm tải cho hệ thống điều hòa không khí.

  3. Hiệu quả sử dụng hệ thống điều hòa không khí: Hệ thống VRV và HVAC hiện tại chưa được tối ưu hoàn toàn. Việc lắp đặt mái che cho dàn nóng và dán phim cách nhiệt tại các cửa sổ có thể giảm tải nhiệt, tiết kiệm khoảng 15-20% năng lượng tiêu thụ cho điều hòa.

  4. Giải pháp kỹ thuật về động cơ và quạt: Sử dụng biến tần điều chỉnh tốc độ (VSD) cho các động cơ và quạt có thể tiết kiệm từ 15-45% năng lượng tiêu thụ, với thời gian hoàn vốn ngắn. Việc cân bằng pha và thay thế đai truyền động cũng góp phần giảm tổn thất điện năng.

Thảo luận kết quả

Kết quả đo đạc và phân tích cho thấy bệnh viện có nhiều cơ hội cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua các giải pháp kỹ thuật và quản lý. So với các nghiên cứu trong ngành y tế tại một số địa phương khác, mức tiêu thụ năng lượng và hiệu suất sử dụng tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Lào Cai tương đối cao, cho thấy tiềm năng tiết kiệm lớn.

Việc áp dụng các giải pháp như thay thế thiết bị chiếu sáng, cải tạo hệ thống điều hòa, sử dụng máy bơm nhiệt để cung cấp nước nóng không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn góp phần giảm phát thải CO2, phù hợp với các cam kết quốc gia về phát triển bền vững và giảm biến đổi khí hậu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ điện năng tiêu thụ theo tháng, biểu đồ phân bố sử dụng điện năng của các thiết bị, và bảng so sánh chi phí đầu tư - tiết kiệm năng lượng của từng giải pháp, giúp lãnh đạo bệnh viện dễ dàng đánh giá và lựa chọn phương án phù hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý năng lượng: Thiết lập hệ thống quản lý năng lượng theo tiêu chuẩn ISO 50001, lắp đặt đồng hồ đo điện năng tiêu thụ riêng biệt cho từng khoa, từng thiết bị để theo dõi và kiểm soát hiệu quả sử dụng năng lượng. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng; Chủ thể: Ban lãnh đạo bệnh viện phối hợp với phòng kỹ thuật.

  2. Cải tạo hệ thống chiếu sáng: Thay thế toàn bộ đèn huỳnh quang bằng đèn LED hiệu suất cao, lắp đặt cảm biến chuyển động và công tắc thời gian tại các khu vực ít sử dụng. Mục tiêu giảm 25-40% điện năng chiếu sáng; Thời gian: 3-6 tháng; Chủ thể: Phòng kỹ thuật và nhà thầu cung cấp thiết bị.

  3. Nâng cấp hệ thống điều hòa không khí: Lắp đặt mái che cho dàn nóng, dán phim cách nhiệt cho cửa sổ, sử dụng máy bơm nhiệt (Heat Pump) để cung cấp nước nóng thay thế hệ thống truyền thống. Tiết kiệm năng lượng dự kiến 15-20%; Thời gian: 6-12 tháng; Chủ thể: Ban quản lý dự án và phòng kỹ thuật.

  4. Sử dụng biến tần điều chỉnh tốc độ (VSD) cho động cơ và quạt: Lắp đặt VSD cho các động cơ có phụ tải thay đổi thường xuyên, cân bằng pha và thay thế đai truyền động để giảm tổn thất điện năng. Tiết kiệm 15-45% năng lượng tiêu thụ; Thời gian: 6 tháng; Chủ thể: Phòng kỹ thuật và nhà cung cấp thiết bị.

  5. Đào tạo và nâng cao nhận thức: Tổ chức các khóa đào tạo về tiết kiệm năng lượng cho cán bộ nhân viên, xây dựng thói quen sử dụng năng lượng hiệu quả trong mọi hoạt động. Thời gian: liên tục; Chủ thể: Ban lãnh đạo và phòng nhân sự.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban lãnh đạo các bệnh viện: Giúp hiểu rõ thực trạng sử dụng năng lượng, từ đó xây dựng chiến lược tiết kiệm năng lượng phù hợp, giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả hoạt động.

  2. Chuyên gia và kỹ sư quản lý năng lượng: Cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn về kiểm toán năng lượng, các giải pháp kỹ thuật và quản lý năng lượng trong lĩnh vực y tế.

  3. Nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước: Tham khảo để xây dựng các chính sách, quy định thúc đẩy sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các cơ sở y tế và công trình công cộng.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành quản lý năng lượng: Là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu, phân tích thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong môi trường bệnh viện.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng tại bệnh viện?
    Bệnh viện tiêu thụ lượng lớn năng lượng cho hoạt động liên tục 24/7. Nâng cao hiệu quả giúp giảm chi phí vận hành, giảm phát thải khí nhà kính và đảm bảo hoạt động bền vững.

  2. Giải pháp nào tiết kiệm năng lượng hiệu quả nhất trong bệnh viện?
    Thay thế hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED và sử dụng biến tần điều chỉnh tốc độ cho động cơ là những giải pháp có hiệu quả cao và thời gian hoàn vốn ngắn.

  3. Kiểm toán năng lượng có vai trò gì trong quản lý năng lượng?
    Kiểm toán năng lượng giúp đánh giá chính xác mức tiêu thụ, phát hiện tổn thất và tiềm năng tiết kiệm, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp.

  4. Làm thế nào để đo lường hiệu quả của các giải pháp tiết kiệm năng lượng?
    Sử dụng các chỉ số như EnPI, NPV, IRR và theo dõi điện năng tiêu thụ trước và sau khi áp dụng giải pháp để đánh giá hiệu quả.

  5. Có thể áp dụng các giải pháp này cho các bệnh viện khác không?
    Các giải pháp được đề xuất có tính khả thi cao và có thể điều chỉnh phù hợp với quy mô, đặc thù của các bệnh viện khác trên địa bàn tỉnh và toàn quốc.

Kết luận

  • Nhu cầu sử dụng năng lượng tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Lào Cai đang tăng cao, với mức tiêu thụ điện năng năm 2022 đạt 3,25 triệu kWh và hiệu suất sử dụng còn nhiều tiềm năng cải thiện.
  • Kiểm toán năng lượng đã xác định được các cơ hội tiết kiệm năng lượng quan trọng trong chiếu sáng, điều hòa không khí, động cơ và hệ thống quạt.
  • Các giải pháp kỹ thuật và quản lý được đề xuất có tính khả thi cao, giúp tiết kiệm từ 15-45% năng lượng tiêu thụ, đồng thời giảm chi phí vận hành và phát thải CO2.
  • Việc triển khai các giải pháp cần sự phối hợp chặt chẽ giữa ban lãnh đạo, phòng kỹ thuật và các chuyên gia quản lý năng lượng, với lộ trình thực hiện rõ ràng trong vòng 6-12 tháng.
  • Khuyến khích các bệnh viện khác tham khảo và áp dụng mô hình nghiên cứu này để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, góp phần phát triển bền vững ngành y tế và bảo vệ môi trường.

Hành động ngay hôm nay để tối ưu hóa sử dụng năng lượng tại bệnh viện, giảm chi phí và nâng cao chất lượng dịch vụ y tế!